Toxic Polyneuropathy Case Developed as a Result of Short Term Acrylamide Exposure

Abstract

Turkish Abstract

Introduction

Akrilamid; ilk kez 1893 yılında Almanya?da Christian Moureau tarafından kimyasal bir bileşik olarak bulunmuştur. 1952-1954 yılları arasında ticari ve kimyasal amaçlı olarak Almanya?da kullanılmış vinil polimeridir.

Akrilamidin monomerik ve polimerik olmak üzere iki formu bulunmaktadır .Monomerik formda suda çözünebilen bir toz, polimerik formda (poliakrilamid)  su geçirmez bir jel olması nedeniyle eşsiz bir bileşiktir. Poliakrilamid; içme ve atık suların iyileştirilmesinde, zenginleştirilmiş petrolün geri kazanımında, kağıt, boya, kozmetik endüstrisinde, plastik üretiminde, maden işlenmesinde kullanılmaktadır ^1,2,3,4.

Akrilamidin monomerik  formunun sinir sistemi üzerinde toksik etkiye neden olduğu, anemi yapıcı etkisinin bulunduğu, laboratuvar hayvanlarında kanserojen  olduğu gösterilmiştir. Aynı zamanda  insanlarda da kanserojen olabileceği düşünülmektedir. Polimerik formu ise   toksik değildir ⁵. Memelilerde kanserojen ya da toksik etkiye sahip olabileceği, kanserojen olduğu bilinen vinilklorid yapısına benzemesinden dolayı ilk defa 1976 yılında ortaya atılmıştır. Akrilamid; Uluslararası Kanser Araştırma Kurumu (IARC); tarafından 1994 yılında  insanlar için muhtemel kanserojen olduğu bildirilen 2A grubu maddeler sınıfına dahil edilmiştir ⁶.

Akrilamidin insanlar ve deney hayvanları üzerinde 2,3-epoksipropanamide (glisidamid) dönüştüğü ve bu bileşiğin de nörotoksik etkiye sahip olduğu bildirilmektedir ^7,8. Akrilamidin kontamine sulara ve gıdalara uzun süreli maruziyet sonucu  baş dönmesi, bulantı, kusma,terleme, kol ve bacaklarda halsizlik, uyuşukluk hissi ve karıncalanma gibi belirtilere neden olduğu,daha şiddetli vakalarda ise konuşma güçlüğü, halüsinasyonlar, kol ve bacak eklemlerinde anormal şişlikler, göz mukozasında etkilenme, kas zayıflığı ve üriner bozukluklar ile seyredebileceği belirtilmiştir. Akrilamide sürekli maruz kalma durumunda toksik hasar artarak sinir sistemi etkilenmektedir.  Bu etkiler ileri aşamalarda beynin öğrenme, hafıza ve kavrama bölgelerinde dejenerasyona neden olmaktadır.

Değişken şiddette periferik nöropati ,kısa süreli   yüksek doz veya uzun süreli düşük doz akrilamid maruziyeti sonucunda oluşabilir ^9,10.

Bu yazıda kısa süreli  akrilamid maruziyeti sonucu periferik nöropatinin geliştiği  39 yaşında bir erkek hasta değerlendirilerek sunulmuştur.

Case Report

Otuz dokuz  yaşında erkek hasta; ayaklarda uyuşma ve ağrı yakınması  nedeniyle kliniğimize başvurdu. Öyküsünde; 2.5 yıl önce başlayan ve giderek artan sağ ayakta daha  belirgin olmak üzere her iki ayakta uyuşma, karıncalanma ve kuvvetsizlik yakınmaları mevcuttu. Hastanın bu semptomları inşaatta isonem maddesiyle yalıtım yaparken başlamıştı. Başlangıçta sadece ayaklarda  olan karıncalanma ve güçsüzlük şikayetine son birkaç aydır ellerde olan ağrı ve uyuşma şikayeti eklenmiştir.  Olgu  anemnezi ile toksik polinöropati ön tanısı ile kliniğimize yatırıldı.

Hastanın nörolojik bakısında bilinç açık, koopere ve oryante idi. Kraniyal sinir bakısı normal sınırlardaydı. Derin tendon refleksleri üst ekstremitede normoaktif, alt ekstremitede hipoaktif olarak alınıyordu. Eldiven çorap tarzı duyu kusuru  saptanan hastanın nörolojik muayenesinde başka özellik yoktu.

Hastanın  elektronöromyografi (ENMG) bulguları ile  alt ekstremitede belirgin olan  aksonal polinöropati uyumlu bulundu. (Tablo 1, Şekil 1 ve 2) Somatosensoriyel uyarılmış potansiyeller [somatosensorial evoked potentials (SEP)] fasikulus grasiliste total blok olarak saptandı. Sempatik deri yanıtları üst  ve alt ekstremiteden yapılan kayıtlamada elde edildi.

Tablo 1 Olgunun ENMG Bulguları

Şekil 1 Fibular Sinir Motor Yanıtı

Şekil 2 Median Sinir Motor Yanıtı

Aksonal nöropati yapan nedenler(malignite-toksik-metabolik-herediter-vaskülit) araştırıldı.

Laboratuvar incelemelerinde karaciğer fonksiyon testleri, böbrek fonksiyon testleri, kardiyak enzimler, tam idrar tahlili, tiroid fonksiyon testleri, B12, folik asit, demir, demir bağlama kapasitesi, ferritin, hemogram bakısı ve  sedimantasyon  normal sınırlarda idi. Vaskülit belirteçleri ve romatolojik faktörleri negatifti. Immunflorasan elektroforezi ve protein elektroforezi normal sınırlarda idi.

Maligniteye yönelik tümör belirteçleri (PSA, CEA, CA19-9, CA 125, CA 15-3), tüm batın bilgisayarlı tomografi (BT) , toraks BT tetkikleri istendi. Yapılan  incelemeler normal sınırlarda idi.

Yapılan lomber ponksiyon (LP) sonrası beyin omirilik sıvısında (BOS) hücre görülmezken, ılımlı protein yüksekliği (protein 51 mg/ dl) saptandı. BOS direkt bakı, kültürü, mikobakteriyolojik değerlendirilmesi ve BOS sitolojisi normal sınırlarda idi.

Anamnezde,  ailede genetik geçişli polinöropati öyküsü olmadığı öğrenildi. Ebeveynler arasında akrabalık yoktu.

Hastanın poliakrilamidin monomeri olan akrilamid içeren isonem maddesine (hazır boya aracılığıyla), sadece bir hafta olmak üzere toplam  2 gün boyunca ve günde bir saat cilt yolu ile maruz kaldığı öğrenildi. Maruz kaldığı toplam süre iki saatti. Bu dönemde ellerde ve ayaklarda yara ve yanık olmadığı,  dolaşım bozukluğunun, cilt lezyonunun, döküntü ve kontakt dermatitin gelişmediği, otonomik tutulum açısından değerlendirildiğinde ellerinde nem ve ısı kaybı olmadığı öğrenildi.

Nörolojik muayene, ENMG ve BOS bulguları, diğer polinöropati nedenlerine yönelik yapılan tetkiklerin negatif bulunması ve öyküde akrilamid maruziyetinin olması nedeni ile hastada toksik polinöropati düşünüldü.

Discussion

Akrilamid,  2-propenamid, etilen karboksiamid, akrilikamid, vinilamid gibi isimlerle bilinen poliakrilamid sentezinde kullanılan beyaz kristal formunda bir monomerdir. Poliakrilamidin içme sularının temizlenmesi, endüstriyel atık suların arıtılması, kuyu ve içme suyu depoları ve kanalizasyon hatlarının yapımı, plastik üretimi,  jel elektroforezi, kağıt üretimi, boya sanayi ve kozmetik endüstrisi gibi bir çok alanda kullanıldığı bildirilmektedir ^3,4. Toksisitenin çoğu deriye temas yoluyla,  nadiren de inhalasyonla olmaktadır.  Akrilamid, vücuda yaygın olarak dağılır ve böbreklerden atılır ¹⁰.

Akrilamid toksisitesinin klinik özellikleri maruziyetin ciddiyetine bağlıdır.  Değişken şiddette periferik nöropati,  akut yüksek doz veya uzamış düşük doz maruziyet sonucu oluşabilir.  Nöropati, sensoriyal ve motor liflerin her ikisini de tutan bir aksonopatidir. Hiperhidroz dışında otonomik anormalikler sık görülmez. Nörolojik muayenede distal sensorimotor defisit ve öncelikle aşil refleksinin etkilendiği  diğer  nöropatilerden farklı olarak tüm derin tendon reflekslerinde erken kayıp rastlanır. Yürüyüş ve ekstremite ataksisi duyusal kayıba bağlı olduğundan oldukça  ağırdır ^9,10.

Nöropati ile nörotoksin olduğu düşünülen bir maddenin arasında neden-sonuç ilişkisinin olduğunu kabul edebilmek için iki klinik kriter yerine getirilmelidir. Bunlardan ilki maruziyetin klinik semptomların başlangıç zamanı ile aynı dönemde görülmesidir. Nöropatik semptomlar genellikle maruziyetle aynı anda başlar veya birkaç aylık latans süresinden sonra ortaya çıkarlar. Toksik nöropatilerin birçoğu subklinik olduğundan subjektif semptomlar eşlik edebilir ¹¹.  Ancak nörolojik muayene ve elektrodiyagnostik incelemeler yapılmalıdır. İkinci kriter ise maruziyet ortadan kalkınca çoğunlukla semptom ve defisitlerin ilerlemesinin durmasıdır.  Bunu takiben iyileşme görülebilir. Bazı aksonopatilerde maruziyetin ortadan kalkmasından sonra semptomlar 2 aylık bir süre için kötüleşir ve sonra duraklama dönemine girer  veya sonra yavaşça tersine döner ¹².   Periferik sinir sisteminde rejenerasyon  olduğundan periferal nöropati sıklıkla iyileşir. Ancak spastisite ve serebellar ataksi varlığında  kalıcı  nörolojik defisit gelişir. Hiçbir spesifik tedavi yöntemi yoktur ⁸.

Literatürde de belirtildiği üzere olgumuzun  kliniği ve yakınmaları önceleri ağırlaşmış, daha sonra kendiliğinden düzelme eğilimine girmiştir. İzole periferik nöropati görülmesi ve ek sinir sistemi bulgularının olmaması da iyileşmeyi hızlandıran nedenlerdendir.

Elektrofizyolojik incelemelerde,  aksonal sensorimotor polinöropati bulguları mevcuttur. Motor ve duyusal iletimde hafif bir yavaşlama, üst ve alt ekstremitede duyusal sinir aksiyon potansiyel amplitütünde belirgin düşme saptanır. Akrilamide maruz kalan çalışanlar hastalığın erken döneminde sensoriyel sinir aksiyon potansiyellerinde azalmanın elektrofizyolojik olarak kayıtlanması veya vibrasyon eşiğin ölçülmesi ile izlenebilir ¹². Bizim olgumuzda da ENMG bulguları literatürle uyumlu olarak aksonal polinöropati ile uyumlu bulunmuştur.

Hastamızın nörolojik muayenesinde,  derin duyu kaybı bulgularına rastlanmadı. Klinik olarak saptanmamasına rağmen yapılan SEP incelemesi derin duyuda etkilenmenin olduğunu destekler nitelikteydi.

Akrilamidin sempatik aktivite artışına neden olarak periferik nöropati tablosuna yol açabileceği literatürde  gösterilmiştir ¹³.  1967?de  Auld ve Bedwell?in takip ettiği ekstremite distalinde, soğukluk, mavi beneklenme ve terleme artışı ile kendini gösteren dolaşım bozukluğu ile karakterize  periferik nöropati olgusu buna örnektir ¹³. Hastamızda,  otonomik bulgular mevcut değildi. Yapılan incelemelerde sempatik deri yanıtlarının alındığı görüldü.

Hastamızda klinik ve elektrofizyolojik bulgular aksonal polinöropati ile uyumluydu. Aksonal polinöropati etyolojisinde rol alabilecek malignite; toksik, metabolik ve vaskülitik etkenler, herediter öykü araştırıldı. Diğer nedenlere yönelik anlamlı patolojiye rastlanmadı.  Anamnezde ailede genetik geçişli polinöropati öyküsü olmadığı öğrenildi ve ebeveynler arasında akrabalık yoktu.

Anamnezinde akrilamid maruziyeti olan ve BOS?ta protein yüksekliği saptanan  hastamızda, diğer aksonal polinöropati  nedenlerinin dışlanması sonucunda akrilamide bağlı toksik polinöropati geliştiği düşünüldü.

Hastamızın  akrilamid (poliakrilamidin monomeri) içeren isonem maddesine (hazır boya aracılığı ile) haftanın 2 günü günde bir saat cilt yolu ile maruz kaldığı öğrenildi. Maruz kaldığı toplam süre iki saatti. Akrilamide çok kısa süre maruz kalma sonucunda bile polinöropatinin gelişmesi dikkat çekici bulundu.

Maruziyete kalma 2,5 yıl öncesi olduğu için kanda toksik düzeye bakılmadı.

Bu olguyla  birlikte, polinöropati olgularında anemnezde  mesleksel ve çevresel faktörleri sorgulamanın önemi bir kez daha  vurgulanmak istenmiştir.

References

1. Sharp D.   Acrylamide in food. The Lancet. 2003; February 361(9355):361-2.
2. LoPachin R M, Canady R A.  Acrylamide toxicities and food safety: Session IV Summary and Research Needs. NeuroToxicology.  2004 Jun; 25(4):507-9.
3. Vattem DA, Shetty K.  Acrylamide in food: a model for mechanism of formation and its reduction. Innov Food Sci Emerg Tech. 2003;4(3):331?8.
4. Konings EJM, et al. Acrylamide exposure from foods of the Dutch population and an assessment of the consequent risks. Food  Chem Toxicol.  2003 Nov;41(11):1569-79.  
5. Zetterberg LA.  The dose-response relationship at very low doses of acrylamide is linear in the flow cytometer-based mouse micronucleus assay. Mutat Res.  2003; 535(2): 215?22. 
6. Ruden C. Acrylamide and cancer risk?expert risk assessments and the public debate. Food  Chem Toxicol. 2004;42(3): 335-49.
7. Barber DS.  Metabolism, toxicokinetics and hemoglobin adduct formation, in rats following subacute and subcronic acrylamide dosing. NeuroToxicology. 2001;22(3): 341-53.
8. Sickles DW,  Stone D,  Friedman M. Fast axonal transport: a site of acrylamide neurotoxicity: a rebuttal. NeuroToxicology.  2002 Jul;23(2): 223-51.
9. LoPachin RM.  Acrylamide neurotoxicity: neurological, morphological and molecular endpoints in animal models.  Adv Exp Med Biol.  2005;561:21-37.
10. He FS,  et al. Neurological and electromyographic assessment of the adverse effects of acrylamide on occupationally exposed workers. Scand J Work Environ Health.  1989 Apr;15(2):125-9.
11. Gülle S,  et al. Two serious complications of organophosphate poisoning in the same patient: acute pancreatitis and late-onset polyneuropathy: Case report.  Turkiye Klinikleri J Pediatr. 2010;19(1):62-5.  
12. Stone J D, et al. Neurofilaments are nonessential to the pathogenesis of toxic-induced  axonal degeneration.  J Neurosci.  2001  Apr 1;21(7) :2278-87.
13. Auld R B, Bedwell SF.  Peripheral neuropathy with sympathetic overactivity from industrial contact with acrylamide.  Can Med Assoc J. 1967 March  18; 96(11): 652?4.